Zadanie nr 2962121
Wykaż, że styczne do okręgu poprowadzone przez punkt są prostopadłe.
Rozwiązanie
Rozpoczynamy od szkicowego rysunku.
Jeżeli zapiszemy równanie okręgu w postaci
to widać, że mamy do czynienia z okręgiem o środku i promieniu .
Sposób I
Jeżeli oznaczymy przez i punkty styczności stycznych poprowadzonych z punktu do okręgu, to
Ponadto
Zatem
czyli . To oznacza, że .
Sposób II
Tym razem użyjemy odrobinę więcej geometrii analitycznej i wyliczymy równania stycznych.
Proste przechodzące przez punkt mają postać
(tak naprawdę brakuje w tym pęku pionowej prostej , ale łatwo sprawdzić, że nie jest ona szukaną styczną).
Prosta ta będzie styczna do danego okręgu jeżeli odległość środka tego okręgu od tej prostej będzie równa . Na mocy wzoru na odległość punktu od prostej mamy więc równanie
Teraz wystarczy zauważyć, że iloczyn współczynników kierunkowych otrzymanych prostych jest równy , więc proste te są prostopadłe.
Na koniec obrazek dla ciekawskich.